趙丹 江蘇天策機(jī)器人科技有限公司

雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在近幾年得到了極大的發(fā)展進(jìn)步，但其在智能清潔機(jī)器人技術(shù)中的應(yīng)用的研究還處在起步階段，包括世界上其他國家，還都沒有完全展開對智能清潔機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用的系統(tǒng)性研究。在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域有許多種機(jī)器人系統(tǒng)，智能清潔機(jī)器人只是其中之一，其功能比傳統(tǒng)清潔設(shè)備功能更加全面，可以幫助用戶自主清潔地面、實時視頻回傳、檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)并進(jìn)行工作管理等。還可以依據(jù)客戶的要求完成特殊的指令工作。智能清潔機(jī)器人技術(shù)能夠極大的推動科技社會的發(fā)展，能夠使各行各業(yè)無任何門檻的與高科技技術(shù)進(jìn)行完美融合。在國家十三五規(guī)劃中，未來幾年將會加大對科技的投入力度，而智能清潔機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，也將會吸引大批關(guān)注者的目光。

一、智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)

（一）深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工智能識別技術(shù)

智能識別是清潔機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)之一，決定了清潔機(jī)器人的智能化水平。機(jī)器人本體搭建基于深度學(xué)習(xí)多隱層節(jié)點神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對海量高清、深度成像圖像進(jìn)行樣本訓(xùn)練，獲得CNN 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵權(quán)重參數(shù)數(shù)據(jù)，以此實現(xiàn)智能清潔機(jī)器人對交通標(biāo)志、行人、車輛的高可靠度定位識別。智能清潔機(jī)器人對自身的狀態(tài)監(jiān)測和環(huán)境的識別都依賴于傳感器技術(shù)，例如對清潔機(jī)器人的位置、位姿、速度進(jìn)行監(jiān)控的傳感器，除此之外還有感知靜態(tài)工作環(huán)境和動態(tài)變化環(huán)境信息的超聲波傳感器，紅外傳感器等。對環(huán)境的識別和自身工作狀態(tài)的檢測將更利于機(jī)器人完成自身的精確控制。

（二）自主導(dǎo)航技術(shù)

對于移動智能機(jī)器人來說，自主導(dǎo)航技術(shù)尤為重要，需要機(jī)器人能夠根據(jù)提前規(guī)劃好的路線，自己完成道路規(guī)劃并移動到位，像我們?nèi)粘Ｄ軌蚪佑|到的汽車無人駕駛技術(shù)，具有搬運能力的機(jī)器人和參與家政服務(wù)工作的機(jī)器人等都屬于移動智能機(jī)器人。具備這些功能的機(jī)器人都需要自主導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用。它能夠幫助智能機(jī)器人在有固定物體和移動物體的場景中移動順暢，并安全移動到目的位置點。而要想智能機(jī)器人能夠達(dá)到移動自如的狀態(tài)，就需要其他一些關(guān)鍵技術(shù)的輔助，比如智能交通控制系統(tǒng)、SLAM技術(shù)、圖像分析技術(shù)及傳感器信息采集分類技術(shù)等。

（三）智能回充、自主加排水技術(shù)

通過相機(jī)視覺AR 標(biāo)識符位姿勢估算，可實現(xiàn)自主站點對接、自主加排水，站點配備消泡劑、清潔劑可自主添加。

（四）多重安全保障技術(shù)

多重避障：為了支持復(fù)雜場景下的自動行走及安全作業(yè)，機(jī)器人搭載超聲波、多線激光、單線激光多點融合避障，遇到障礙物時清掃機(jī)器人會自主減速或者立即停止，防止出現(xiàn)意外；前后攝像頭主要用于障礙物識別和視頻監(jiān)控等功能。

繞障：遇到障礙物時具備繞障功能，先停5～10 秒，若障礙物還在，機(jī)器人可自主繞過障礙物，回到原來的軌跡上繼續(xù)工作。（注：當(dāng)障礙物突然出現(xiàn)，且距離機(jī)器人只有不到0.6m 距離時，則采取避障不繞障）

二、物聯(lián)網(wǎng)時代下智能機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用

（一）以國家政策為號召，堅持綠色環(huán)保理念

新時期以來，黨和政府高度重視低碳環(huán)保，倡導(dǎo)綠色環(huán)保發(fā)展理念，在智能機(jī)器人的應(yīng)用上也響應(yīng)了國家的號召，在機(jī)器人的研究與設(shè)計思路上，以節(jié)能減排為發(fā)展方向，例如，在機(jī)器人的動作控制方面，應(yīng)用了無線網(wǎng)絡(luò)作為傳輸媒介，研發(fā)人員的操作指令，能夠無視時間和空間的限制，直接傳遞到智能機(jī)器人的控制中樞系統(tǒng)，使智能機(jī)器人能夠快速及時的完成研發(fā)人員的命令要求，這樣既節(jié)省了時間，又減少了指令信息傳輸過程的消耗。智能機(jī)器人的控制中樞系統(tǒng)還能夠?qū)C(jī)器人執(zhí)行指令過程中，能源消耗超過限定額度的模塊進(jìn)行排查并給出動作調(diào)整指令，降低對能源的消耗，使節(jié)能降耗設(shè)計理念落到實處。

（二）實現(xiàn)對智能機(jī)器人的調(diào)度管理

在科技飛速發(fā)展的今天，智能機(jī)器人科技水平的提高，離不開物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及通訊技術(shù)的合理應(yīng)用，它能夠極大的提高多臺智能機(jī)器人的協(xié)作效率。第一點，我們要建設(shè)一支專門針對智能機(jī)器人調(diào)度后臺功能進(jìn)行研發(fā)的專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊，是工作人員通過后臺可以進(jìn)行高效的調(diào)度工作，更加卓越的完成多場景工作任務(wù)。第二點，我們要大力開展智能機(jī)器人關(guān)于深度學(xué)習(xí)等方面的研究，加強(qiáng)平時智能機(jī)器人在使用過程中識別行人、各類障礙物、各類垃圾等的識別，提升安全性及清潔效果。第三點，為了使智能機(jī)器人在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用，還需要在機(jī)器人的外觀和語音播報上作出改進(jìn)，努力提高機(jī)器人與人類的親近感。

（三）通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的充分運用，研發(fā)智能空間機(jī)器人

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，與智能機(jī)器人的應(yīng)用越來越緊密的情況下，智能空間機(jī)器人在以后的發(fā)展中占據(jù)主要地位，智能空間機(jī)器人主要功能包括對特定用戶的行為進(jìn)行監(jiān)控、與用戶之間進(jìn)行陪伴行為以及進(jìn)行遠(yuǎn)程管理等。智能空間機(jī)器人當(dāng)前主要的研究方向是通過高效準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳遞與及時的數(shù)據(jù)反饋如何實現(xiàn)更好的操作效果。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢就是網(wǎng)絡(luò)信號強(qiáng)度更大，更穩(wěn)定，智能機(jī)器人以后的研發(fā)重點也將是在智能空間的信息傳遞上。以往智能機(jī)器人都是以PLC 控制器作為控制中樞系統(tǒng)的大腦，來實現(xiàn)對機(jī)器人行為動作的控制，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，就可以實現(xiàn)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)以及云端數(shù)據(jù)計算等手段實現(xiàn)對智能機(jī)器人的操控。

三、結(jié)束語

借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，智能機(jī)器人的科技水平得到了極大的提高，也大大推動了其在人類生產(chǎn)生活中的應(yīng)用普及，使人類的生活質(zhì)量得到了極大的提高，雖然智能機(jī)器人技術(shù)還存在許多發(fā)展難題，但是這些難題也為智能機(jī)器人未來的發(fā)展指明方向，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的框架下，智能機(jī)器人應(yīng)當(dāng)努力提高自身在各個社會領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用水平，為和諧社會的發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。